A BpbZIP4 Transcription Factor Enhances Drought Resistance and Root Development in Betula platyphylla : Insights from a Gene Regulatory Network

生物 转录因子 基因 耐旱性 RNA干扰 遗传学 非生物胁迫 亮氨酸拉链 基因调控网络 转基因 基因表达调控 干旱胁迫 抗旱性 非生物成分 细胞生物学 基因表达 调节顺序 调节基因 白桦 转基因作物 植物 拟南芥 转录组 计算生物学 抄写(语言学) 功能基因组学 核糖核酸 转录调控 利基 生物逆境 RNA序列 表型 机制(生物学)
作者
Hu Sun,Kaixing Pang,Xuemei Zhou,Luyao Wang,B. Li,Jiaxue Wei,Huiyan Guo,Y L Wang
出处
期刊:Horticulture research [Nature Portfolio]
被引量:1
标识
DOI:10.1093/hr/uhag002
摘要

Abstract Drought is a major abiotic stress that poses a significant threat to plants. Basic leucine zipper (bZIP) transcription factors (TFs) are important for plant stress signal transduction. However, the specific functions and molecular mechanisms of bZIP TFs under drought stress are still unclear. In this study, a BpbZIP4 TF of Betula platyphylla (birch) that responds strongly to drought stress was identified. Transgenic birch plants with BpbZIP4 overexpression and RNA interference were developed for gain- and loss-of-function assays. Results from phenotypic, staining, and physiological analyses showed that BpbZIP4 significantly enhances drought resistance and promotes root growth in birch. A four-layer drought-responsive gene regulatory network (GRN) was constructed based on BpbZIP4 transgenic lines. ChIP-PCR and qRT-PCR assays verified the putative interactions among genes at different hierarchical levels, confirming the reliability of the GRN. TF-Centered Y1H, ChIP, and GUS assays revealed that BpbZIP4 regulates the expression of second-layer TFs in the GRN by binding to two novel elements and one photosynthesis-responsive element. Furthermore, six randomly selected second-layer GRN TFs (BpMYB61, BpBEL1, BpWOX4, BpbHLH100, BpZAT11 and BpHB17), when transformed into birch plants, significantly influence birch’s drought tolerance. These results indicate that BpbZIP4 regulates second-layer TFs, thereby hierarchically relaying signals to bottom-layer functional genes, engaging multiple biological pathways, and ultimately enhancing drought resistance in birch. Collectively, these findings clarify the drought regulatory mechanism of BpbZIP4 and identify additional key genes for breeding drought-resistant birch varieties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无限翅膀完成签到,获得积分10
1秒前
酷波er应助lala采纳,获得10
1秒前
沉静问芙完成签到 ,获得积分10
1秒前
LiShan完成签到 ,获得积分10
4秒前
shl完成签到 ,获得积分10
9秒前
17秒前
王木木完成签到 ,获得积分10
17秒前
chenying完成签到 ,获得积分0
24秒前
不安蜜蜂完成签到,获得积分10
31秒前
英勇的幻露完成签到,获得积分10
34秒前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
多情的初蓝完成签到 ,获得积分10
48秒前
漂亮的麦片完成签到 ,获得积分10
48秒前
霸气鞯完成签到 ,获得积分10
52秒前
木子爱香菜完成签到,获得积分10
53秒前
希希完成签到 ,获得积分10
54秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
54秒前
自觉夏彤完成签到,获得积分10
54秒前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
56秒前
離原完成签到,获得积分10
1分钟前
Rosemary绛绛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
宇文天思完成签到,获得积分10
1分钟前
默默莫莫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
俏皮的老城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
普通市民完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zhangxuhns发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
秋实完成签到,获得积分10
1分钟前
jinxli完成签到 ,获得积分10
1分钟前
¥#¥-11完成签到,获得积分10
1分钟前
Criminology34应助秋实采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
科研通AI6.2应助JUAN采纳,获得10
1分钟前
SimpleKwee完成签到,获得积分10
1分钟前
zhangxuhns完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
晨丶完成签到,获得积分10
1分钟前
甘sir完成签到 ,获得积分0
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258624
关于积分的说明 17591662
捐赠科研通 5504521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901561
邀请新用户注册赠送积分活动 1878538
关于科研通互助平台的介绍 1718137